NEW
Font size
WorksheetsUltrasonic Sensor Worksheet (2)
Total questions: 10
Worksheet time: 5mins
Sensor ultrasonik HC-SR04 memancarkan pulsa 40 kHz dan menerima kembali sinyal pantulan. Jika waktu tempuh total (duration) adalah 3000 mikrodetik dan kecepatan suara di udara adalah 340 m/s. Berapakah jarak objek terukur yang seharusnya ditampilkan pada monitor?
25.5 cm
5.1 cm
51 cm
102 cm
10.2 cm
Seorang teknisi ingin menggunakan HC-SR04 untuk mengukur level cairan dalam tangki menggunakan modul ESP32. Pin VCC pada sensor terhubung ke 5V, GND ke GND. Jika pin TRIG dihubungkan ke GPIO 4 dan ECHO ke GPIO 5. Manakah fungsi pin yang paling tepat untuk inisialisasi pada program?
pinMode(4, INPUT) dan pinMode(5, INPUT)
pinMode(4, INPUT) dan pinMode(5, OUTPUT)
pinMode(4, INPUT_PULLUP) dan pinMode(5, OUTPUT)
pinMode(4, OUTPUT) dan pinMode(5, OUTPUT)
pinMode(4, OUTPUT) dan pinMode(5, INPUT)
Dalam sebuah program, pembacaan durasi pulsa ECHO sensor dilakukan dengan perintah duration = pulseIn(EchoPin, HIGH);. Jika program selalu menampilkan jarak 0 cm meskipun terdapat objek di depan sensor, apa kemungkinan masalah terbesar pada program yang perlu dianalisis?
Variabel duration tidak dideklarasikan sebagai long.
Pin TRIG tidak diberi pulsa HIGH minimal 10 mikrodetik.
Terdapat terlalu banyak delay() sebelum perintah pulseIn().
Pin ECHO terhubung ke pin analog mikrokontroler.
Pembagian hasil duration dengan 58.2 salah
Hasil pengukuran jarak suatu objek oleh Sensor A, Sensor B, dan Alat Ukur Manual (sebagai referensi) ditampilkan dalam tabel. Sensor mana yang memiliki tingkat error relatif terbesar dan apa indikasi dari error tersebut?
Sensor A, menunjukkan error yang konsisten di semua jarak.
Sensor A, karena perbedaan pengukuran terhadap referensi paling kecil.
Sensor B, menunjukkan akurasi yang lebih baik dibandingkan Sensor A.
Sensor B, karena perbedaan persentase pengukuran terhadap referensi sangat signifikan di semua jarak.
Kedua sensor memiliki error yang sama karena keduanya menunjukkan selisih positif.
Datasheet HC-SR04 menyebutkan batas tegangan operasi adalah 4.8V hingga 5.2V dengan level output pin ECHO adalah 5V. Jika sensor dihubungkan ke mikrokontroler 3.3V (seperti ESP32) tanpa level shifter dan tidak berfungsi, apa diagnosis teknis yang paling tepat?
Sensor tidak mendapat tegangan operasi minimum (5V), dan sinyal ECHO 5V dari sensor mungkin merusak pin input 3.3V mikrokontroler.
Sensor hanya dapat bekerja pada tegangan 3.3V jika menggunakan Arduino UNO.
Sensor bekerja dengan baik pada 3.3V, masalahnya ada pada pin TRIG yang seharusnya diberi pull-up resistor.
Pin 5V dari sensor ke pin 3.3V mikrokontroler menyebabkan kerusakan pada sensor.
Pin ECHO 5V aman untuk dihubungkan langsung ke input 3.3V
Seorang siswa merakit sensor HC-SR04. Lampu LED pada sensor menyala, tetapi hasil pembacaan jarak selalu menunjukkan nilai maksimum (400 cm). Setelah diperiksa, pin ECHO terhubung ke pin digital INPUT, namun pin TRIG terhubung ke pin GND. Apa yang harus dilakukan untuk memperbaiki masalah?
Pindahkan koneksi ECHO ke pin analog dan baca nilainya.
Ganti kabel VCC karena daya tidak stabil.
Pindahkan koneksi TRIG ke pin Digital OUTPUT yang telah dideklarasikan dan kirimkan pulsa pemicu.
Tambahkan resistor pull-down pada pin ECHO.
Balik posisi koneksi antara pin VCC dan GND.
Di tengah program yang berjalan stabil, tiba-tiba pembacaan sensor menunjukkan data yang sangat fluktuatif (noise). Program tersebut tidak menggunakan delay setelah pembacaan. Analisis apa yang dapat dilakukan untuk meminimalisir noise ini secara pemrograman?
Mengganti pin TRIG dan ECHO dengan pin PWM.
Menghapus semua pinMode() agar sensor membaca lebih cepat.
Mengubah kecepatan baud rate serial monitor menjadi 9600.
Menghilangkan pulsa HIGH pada pin TRIG
Menambahkan delay setelah pembacaan sensor.
Sensor ultrasonik digunakan untuk mendeteksi keberadaan produk di conveyor belt. Namun, terkadang sensor gagal mendeteksi produk dengan permukaan yang sangat halus atau miring. Solusi mana yang paling efektif untuk mengatasi masalah ini, berdasarkan prinsip kerja sensor?
Meningkatkan pulsa TRIG menjadi 100 mikrodetik untuk menambah daya jangkau.
Mengganti sensor ultrasonik dengan sensor proximity jenis kapasitif atau limit switch yang bekerja berdasarkan kontak fisik.
Mengarahkan sensor lebih miring agar sudut pantulnya lebih baik.
Memperkecil waktu delay antar pembacaan untuk respons yang cepat.
Memasang dua sensor ultrasonik secara paralel.
Dalam lingkungan pabrik yang bising (banyak suara mesin), sensor ultrasonik sering memberikan data yang tidak akurat. Jika tidak memungkinkan mengganti jenis sensor, manakah tindakan yang paling tepat untuk mengevaluasi dan memitigasi masalah ini?
Menggunakan shielding akustik di sekitar sensor dan meningkatkan frekuensi pengambilan data (sampling rate)
Mengubah mikrokontroler dari Arduino menjadi PLC karena PLC lebih tahan noise.
Menambahkan resistor seri pada pin VCC untuk mengurangi tegangan.
Mengurangi kecepatan suara (340 m/s) dalam perhitungan program
Menambahkan LED indikator di samping sensor.
Rumus yang digunakan untuk menghitung jarak adalah s=v×t/2. Angka 2 pada rumus tersebut menunjukkan analisis apa dari gelombang ultrasonik?
Kecepatan suara harus dibagi 2 karena faktor lingkungan.
Waktu tempuh gelombang harus dibagi 2 karena adanya delay sirkuit.
Hasil perhitungan harus dibagi 2 untuk mengkonversi dari satuan milimeter ke sentimeter.
Gelombang menempuh jarak ganda (pergi ke objek dan kembali ke penerima sensor).
Hanya 50% dari gelombang yang dipancarkan yang diterima kembali oleh receiver.
